生态环境保护关系到国计民生，十八大以来已经上升到国家战略。因此，在生态文明建设的背景下，掌握区域水环境的承载力对区域可持续发展政策的制定尤为重要。水环境承载力的评价应该掌握研究区水环境和它的变化情况，其主要手段是通过取得时效性强、宏观准确、周期性的水质监测数据来进行分析。目前，我国的水环境监测体系，主要以传统的布点采样实验室分析为主。但传统方法存在许多缺陷，如投入产出比低、受天气情况、自然环境等诸多因素的影响制约，导致最终获取的观测数据范围不大且速度较慢也不具有周期性。相对而言，高光谱反演技术能克服上述许多缺点，使得实验成本降低，时效性明显提高且具有很强的周期性，是常规水质监测的重要补充，为区域性水环境监测和承载力提供新的技术手段。　　本论文以眉山市彭山区为研究区域，以实测高光谱数据和Landsat8卫星遥感数据OLI为基础，在比较传统小波阈值去噪算法的基础上，提出基于新阈值函数的光谱数据去噪改进算法，并利用处理后的高光谱数据开展了二维对流扩散水质方程与水质高光谱反演模型的耦合建模研究，选取叶绿素a(Chl-a)、总氮(TN)和总磷(TP)为研究对象，建立了基于高光谱数据的水质反演耦合模型，同时对彭山区水环境承载力做出评价，并对评价结果进行了验证分析。主要研究内容和结论如下:　　(1)基于小波新阈值法的遥感图像和实测水体高光谱数据去噪技术研究。本文针对卫星遥感图像和水体实测高光谱数据自身特性，在I.M.Johnstone以及D.L.Dohono对小波阈值去噪研究的理论成果之上，通过选择恰当的阈值及阈值量化函数，构建出针对本论文光谱数据去噪的新阈值函数。该函数相对于前人构建的软、硬阈值函数而言，具有计算便捷、数学特性优越和物理意义清晰的优势。运用仿真实验进行模拟对比后证实新阈值函数对随机噪声的去除效果非常明显。将此方法用于彭山区OLI图像噪声和水体实测高光谱数据处理中，从实验结果得出，新建立的小波阈值函数可以更好的改善信号及图像处理效果，使得信噪比有效提高。　　(2)基于地物高光谱的水体光谱特征分析。从实验室TN和TP的波谱实验表明，光谱反射率趋势是随水体TP及TN浓度的增加而增大，都产生不同响应的反射峰特征，其中TN光谱识别的敏感性反射峰分别位于715nm和805nm处，TP光谱识别的敏感性反射峰分为位于540nm和680nm处，且原始光谱数据的反射率值与浓度的相关性呈现显著水平。通过分析浮游藻类光谱反射特征，可以找出三个较为明显的反射峰，第一反射峰位于580nm左右，第二反射峰位于700nm左右，第三反射峰位于800nm附近，在675nm和750nm左右有两个明显的吸收谷。总体而言，受水体影响，浮游藻类的整体光谱反射率偏低;整体波形、特征位置与陆地绿色植被高光谱谱形一致。　　(3)二维对流扩散方程与水质高光谱反演模型的耦合建模研究。基于实验室水体高光谱特征分析，采用反射率敏感波段法和WCI指数法，建立了水质高光谱反演模型，并对模型进行验证，确证其可靠性。在此基础上，引入二维对流扩散水质模型，将其与水质高光谱反演模型进行关联耦合，采用有限差分法对耦合模型进行分段离散求解，构建了基于空间位置的光谱反射率模型，从而形成了一套适用于彭山区的水质模型建模新方法，并重点针对彭山区主要河流开展了水体光谱反射率模拟研究，验证了模型的有效性。　　(4)彭山区水环境承载力评价及验证。以乡（镇）作为基本评价单元，按照水环境承载力指标构建的一般方法与步骤，构建包含9项评价指标的县域尺度水环境承载力评价指标体系。将验证后的水质耦合反演模型应用于彭山区主要河流水质的模拟计算中，根据模拟结果核算水环境容量、水环境综合营养状态指数、水环境污染指数等水环境承载力评价指标值，并采用德尔菲法-综合指数法对彭山区水环境承载力进行了分级评价，建立了一套以高光谱技术作为辅助手段的县域尺度水环境承载力评价技术体系。通过与参考结果进行对比分析，验证了本研究评价技术的可靠性。　　综上所示，本研究进一步完善了县域尺度下水环境承载力评价模式，提出的技术路线和研究成果将为其它地区河流的水环境承载力评价提供重要的技术参考和指导性作用。